PEEK(聚醚醚酮)是一种高性能工程塑料,具有优异的耐高温、耐化学腐蚀和机械性能,适用于航空航天、医疗和工业制造等领域。以下是PEEK 3D打印的前期准备工作,从材料选择到打印机设置进行详细介绍:
一、材料选择
选择高质量的PEEK材料
PEEK材料的熔点为343℃,打印时需要达到400℃以上,因此需要选择适合3D打印的PEEK线材或颗粒。常见的PEEK线材直径为1.75mm或2.85mm,线径误差不应大于±0.05mm。
确保材料的纯度和质量,避免因杂质导致出现黑点或性能下降或打印失败。
材料的干燥处理
PEEK材料容易吸收水分,因此在打印前必须进行干燥处理。通常将材料置于120~150℃烘箱中干燥4~8小时,湿度控制在 <0.02%。防止打印过程中出现气泡或拉丝现象。
二、打印机选择与准备
选择合适的3D打印机
PEEK的打印需要高温环境,因此必须选择能够达到并稳定维持高温的3D打印机。打印机的喷嘴温度需达到400℃以上,热床温度需达到120℃以上,同时最好配备封闭式加热室,以保持打印过程中的恒温环境。
推荐使用专门用于高温材料打印的工业级3D打印机,如Stratasys 的Fortus系列FDM打印机或三的部落公司的3dpro KB3牛魔王系列高温高性能材料3D打印机等。
打印机的检查与维护
检查打印机的喷嘴是否畅通,如有堵塞需及时清理。可以使用细针或冷拉法清除喷嘴内的残留物。
确保打印机的加热系统、温度传感器和控制系统正常工作,以保证打印过程中温度的稳定性和准确性。
检查打印床的平整度,必要时进行校准,以确保打印件能够牢固粘附在打印床上。
检查加载的材料是否足够完成本次打印任务
三、切片软件设置
选择合适的切片软件
常用的切片软件有Cura、Simplify3D等,这些软件能够将三维模型转换为打印机可识别的G-code文件,并允许用户调整打印参数。
切片参数设置
打印温度
设置喷嘴温度为380~450℃左右,热床温度为80℃~120℃,选择有封闭式加热室的打印机(腔室温度为90℃以上,最好能在200℃以上)。
打印速度
底层速度建议为20mm/s,打印速度为50mm/s左右,避免过快的速度导致材料无法充分熔融或层间粘附不良。
层高
根据打印精度需求选择合适的层高,一般为0.1mm~0.2mm。
填充密度
根据模型的力学性能要求设置填充密度,一般为10%~20%,一些有实心要求的应用须选择100%填充。
支撑结构
根据模型的复杂程度和需要支撑的部位,选择合适的支撑类型和密度,并确保支撑能够容易去除。
其他设置
关闭第一层的风扇,以提高模型的粘附性;根据需要调整喷嘴直径、流量等参数。
四、三维模型准备
模型设计与优化
使用3D建模软件(如SolidWorks、Siemens NX等)设计或获取所需的三维模型。模型应尽量简洁,避免过于复杂的设计,以减少打印时间和难度。
检查模型的几何形状是否合理,是否存在破面、壁厚不均、悬空结构等问题,并进行必要的优化。
模型导入与调整
将三维模型导入切片软件中,调整模型的位置、方向和大小,确保模型与打印床的接触面积合适,且打印方向有利于支撑结构的生成和去除。
检查模型的切片效果,查看是否有异常的层切面或支撑结构,如有问题及时调整模型或切片参数。
五、打印环境准备
环境温度与湿度控制
PEEK打印对环境温度和湿度有一定要求,建议将打印机放置在温度变化小、湿度较低的环境中,避免阳光直射等。
安全防护措施
由于PEEK打印需要高温,因此需要在打印过程中采取安全防护措施。例如,张贴“注意高温防止烫伤”之类警示标志,同时佩戴防护手套和护目镜等个人防护装备。
通过以上准备,可以确保PEEK 3D打印的顺利进行,并获得高质量的打印件。
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